Các VĐV của Việt Nam gồm Lê Thanh Tùng, Đinh Phương Thành (thể dục dụng cụ); Quách Thị Lan (điền kinh); Đỗ Thị Ánh Nguyệt, Nguyễn Hoàng Phi Vũ (bắn cung); Nguyễn Văn Đương, Nguyễn Thị Tâm (boxing); Trương Thị Kim Tuyền (taekwondo); Nguyễn Huy Hoàng, Nguyễn Thị Ánh Viên (bơi lội); Đinh Thị Hảo, Lường Thị Thảo (đua thuyền); Nguyễn Tiến Minh, Nguyễn Thuỳ Linh (cầu lông); Thạch Kim Tuấn, Hoàng Thị Duyên (cử tạ); Hoàng Xuân Vinh (bắn súng) và Nguyễn Thị Thanh Thủy (judo).
Hoàng Xuân Vinh là VĐV có thành tích tốt nhất của Việt Nam ở Olympic, khi giànhHC vàng 10m súng ngắn hơi nam và HC bạc nội dung 50m súng ngắn tại Brazil năm 2016. Tuy nhiên, phong độ của xạ thủ 46 tuổi đã đi xuống. Anh không giành được vé chính thức, mà đến Olympic bằng vé mời.
Hy vọng lớn nhất được đặt vào cử tạ với hai tên tuổi lớn là Thạch Kim Tuấn và Hoàng Thị Duyên. Bộ môn này từng đem về huy chương cho Việt Nam ở hai kỳ giải gần đây, với HC bạc của Hoàng Anh Tuấn ở Bắc Kinh 2008 và HC đồng của Trần Lê Quốc Toàn tại London 2012.
Olympic dự kiến tổ chức tại Tokyo năm 2020, nhưng phải lùi lại gần một năm do Covid-19. Hiện tại, do tình hình đại dịch vẫn phức tạp, ban tổ chức quyết định cấm khán giả vào sân. Việt Nam là một trong 10 quốc gia ở Đông Nam Á có VĐV tham dự Olympic năm nay. Ba quốc gia có nhiều VĐV dự giải nhất của khu vực là Thái Lan (42 VĐV), Malaysia (30 VĐV) và Indonesia (28 VĐV).